DE102018130506A1 - Battery unit and hybrid vehicle with a battery unit - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Batterieeinheit (100) für ein Hybridfahrzeug (200), mit einem Batteriegehäuse (10), welches eine in Richtung Frontseite (22) des Hybridfahrzeugs (200) gerichtete Frontseitenwand (23) und eine in Richtung Heckseite des Hybridfahrzeugs (200) gerichtete Heckseitenwand (24) aufweist, und mit mindestens einem in dem Batteriegehäuse (10) angeordneten Batteriemodul (11), wobei in dem Batteriegehäuse (10) mindestens ein Kraftstofftank (12) angeordnet ist.The invention relates to a battery unit (100) for a hybrid vehicle (200), with a battery housing (10), which has a front side wall (23) directed towards the front side (22) of the hybrid vehicle (200) and one towards the rear side of the hybrid vehicle (200 ) directed rear wall (24), and with at least one battery module (11) arranged in the battery housing (10), at least one fuel tank (12) being arranged in the battery housing (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieeinheit für ein Hybridfahrzeug, welche ein Batteriegehäuse, welches eine in Richtung Frontseite des Hybridfahrzeugs gerichtete Frontseitenwand und eine in Richtung Heckseite des Hybridfahrzeugs gerichtete Heckseitenwand aufweist, und mindestens ein in dem Batteriegehäuse angeordnetes Batteriemodul aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Hybridfahrzeug mit einer derartigen Batterieeinheit.The invention relates to a battery unit for a hybrid vehicle, which has a battery housing which has a front side wall directed towards the front side of the hybrid vehicle and a rear side wall directed towards the rear side of the hybrid vehicle, and at least one battery module arranged in the battery housing. The invention further relates to a hybrid vehicle with such a battery unit.

Hybridfahrzeuge weisen in der Regel sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs auf. Für den Antrieb mittels Kraftstoff ist in dem Kraftfahrzeug ein Kraftstofftank angeordnet, in welchem der flüssige Kraftstoff gespeichert wird und von welchem aus der flüssige Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor geführt wird. Für den elektrischen Antrieb ist in dem Kraftfahrzeug üblicherweise eine zusätzlich und getrennt zu dem Kraftstofftank angeordnete Batterieeinheit vorgesehen, welche ein oder mehrere Batteriemodule aufweist, in welchen elektrische Energie gespeichert ist. Bei einem solchen Hybridfahrzeug ist die Ausgestaltung des Fahrgestells sehr aufwendig und schwierig, da beide Antriebskonzepte in dem Fahrgestell untergebracht werden müssen. Bislang werden die beiden Antriebskonzepte vollständig separat voneinander in dem Fahrgestell angeordnet, wobei meist die Fahrgestelle für den reinen verbrennungsmotorischen Antrieb verwendet werden und auf aufwendige Art und Weise und mit hohen Kosten die Batterieeinheit in dieses Fahrgestell mit integriert wird.Hybrid vehicles generally have both an internal combustion engine and an electric motor for driving the motor vehicle. For the drive by means of fuel, a fuel tank is arranged in the motor vehicle, in which the liquid fuel is stored and from which the liquid fuel is led to the internal combustion engine. For the electric drive, a battery unit is usually provided in the motor vehicle in addition to and separately from the fuel tank, which has one or more battery modules in which electrical energy is stored. In such a hybrid vehicle, the design of the chassis is very complex and difficult since both drive concepts have to be accommodated in the chassis. So far, the two drive concepts have been arranged completely separately from one another in the undercarriage, the undercarriages mostly being used for pure internal combustion engine drive and the battery unit being integrated into this undercarriage in a complex and costly manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterieeinheit sowie ein Hybridfahrzeug zur Verfügung zu stellen, mittels welchen die Integration beider Antriebskonzepte eines Hybridfahrzeugs in einem Fahrgestell des Hybridfahrzeugs vereinfacht werden kann.The invention has for its object to provide a battery unit and a hybrid vehicle, by means of which the integration of both drive concepts of a hybrid vehicle in a chassis of the hybrid vehicle can be simplified.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention with the features of the independent claims. Expedient refinements and advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Batterieeinheit gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Batteriegehäuse mindestens ein Kraftstofftank angeordnet ist.The battery unit according to the invention is characterized in that at least one fuel tank is arranged in the battery housing.

Erfindungsgemäß ist es nunmehr vorgesehen, den Kraftstofftank, in welchem der Kraftstoff für den verbrennungsmotorischen Antrieb des Hybridfahrzeugs gespeichert ist, mit in das Batteriegehäuse der Batterieeinheit zu integrieren. Die Batteriemodule und der Kraftstofftank sind damit in ein und demselben Gehäuse, dem Batteriegehäuse, angeordnet. Damit ist eine besonders platzsparende Anordnung des elektrischen Antriebs zusammen mit dem verbrennungsmotorischen Antrieb möglich. Zudem ist dadurch der Kraftstofftank und die Batterieeinheit nicht mehr separat voneinander an dem Fahrgestell des Hybridfahrzeugs anzuordnen, sondern der Kraftstofftank und die Batterieeinheit können als eine Einheit an dem Fahrgestell angeordnet werden, so dass der Aufwand zur Integration beider Antriebskonzepte in einem Fahrgestell wesentlich reduziert werden kann. Dadurch können die Sicherheitsmaßnahmen wesentlich reduziert werden, da der Kraftstofftank durch das üblicherweise sehr stabil ausgebildete Batteriegehäuse mit geschützt ist. Das Batteriegehäuse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es den Kraftstofftank zusammen mit den Batteriemodulen vollständig umschließt. Die Batteriemodule und der Kraftstofftank sind vorzugsweise nebeneinander in dem Batteriegehäuse angeordnet. In dem Batteriegehäuse können ein oder mehrere Batteriemodule angeordnet sein. Ferner können in dem Batteriegehäuse auch ein oder mehrere Kraftstofftanks angeordnet sein.According to the invention, it is now provided that the fuel tank, in which the fuel for the internal combustion engine drive of the hybrid vehicle is stored, be integrated into the battery housing of the battery unit. The battery modules and the fuel tank are thus arranged in one and the same housing, the battery housing. This allows a particularly space-saving arrangement of the electric drive together with the internal combustion engine drive. In addition, the fuel tank and the battery unit can no longer be arranged separately from one another on the chassis of the hybrid vehicle, but the fuel tank and the battery unit can be arranged as a unit on the chassis, so that the effort for integrating both drive concepts in one chassis can be significantly reduced . As a result, the safety measures can be significantly reduced, since the fuel tank is also protected by the battery housing, which is usually very stable. The battery housing is preferably designed such that it completely surrounds the fuel tank together with the battery modules. The battery modules and the fuel tank are preferably arranged side by side in the battery housing. One or more battery modules can be arranged in the battery housing. Furthermore, one or more fuel tanks can also be arranged in the battery housing.

Dadurch, dass der Kraftstofftank nunmehr durch das Batteriegehäuse geschützt ist, kann der mindestens eine Kraftstofftank aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Der Kraftstofftank ist vorzugsweise bereits durch das speziell gegen Beschädigungen im Falle eines Unfalls des Hybridfahrzeugs ausgelegte Batteriegehäuse geschützt, sodass insbesondere ein Kunststoffmaterial für den Kraftstofftank verwendet werden kann, welches eine geringere Kälteschlagzähigkeit aufweist. Beispielsweise können als Kunststoffmaterial für den Kraftstofftank Polyphthalamide (PPA), Polyketone, Polyphenylensulfid (PPS), Polyoxymethylen (POM) und/oder Polyamid (PA) verwendet werden.Because the fuel tank is now protected by the battery housing, the at least one fuel tank can be made of a plastic material. The fuel tank is preferably already protected by the battery housing, which is specially designed to prevent damage in the event of an accident of the hybrid vehicle, so that in particular a plastic material can be used for the fuel tank which has a lower cold impact strength. For example, polyphthalamides (PPA), polyketones, polyphenylene sulfide (PPS), polyoxymethylene (POM) and / or polyamide (PA) can be used as the plastic material for the fuel tank.

Durch die Möglichkeit des Einsatzes eines thermoplastischen Kunststoffmaterials für den Kraftstofftank kann der mindestens eine Kraftstofftank vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Die Herstellung des Kraftstofftanks kann dadurch mit einem reduzierten Aufwand und geringeren Kosten erfolgen. Ferner können hierbei besonders anforderungsoptimierte Wanddicken des Kraftstofftanks erreicht werden. Ferner können bei einem Einsatz eines Spritzgussverfahrens weitere Bauteile bzw. Funktionselemente, wie beispielsweise Schwallwände oder Schwalltöpfe, bereits bei der Ausbildung des Kraftstofftanks mit in den Kraftstofftank, insbesondere in die Wandung des Kraftstofftanks, eingebracht bzw. integriert werden. Weiter ist es auch möglich, dass der Kraftstofftank in einem Spritzgussverfahren hergestellt ist.Due to the possibility of using a thermoplastic material for the fuel tank, the at least one fuel tank can preferably be produced in an injection molding process. The manufacture of the fuel tank can thus be carried out with reduced effort and lower costs. Furthermore, wall thicknesses of the fuel tank that are particularly optimized for requirements can be achieved. Furthermore, when using an injection molding process, further components or functional elements, such as baffles or baffles, can be introduced or integrated into the fuel tank, in particular into the wall of the fuel tank, already during the formation of the fuel tank. Furthermore, it is also possible for the fuel tank to be produced by an injection molding process.

Der mindestens eine Kraftstofftank und das eine oder die mehreren Batteriemodule sind zusammen vorzugsweise in einem Paket angeordnet, sodass sie eine Einheit ausbilden. Beispielsweise kann der mindestens eine Kraftstofftank mit dem mindestens einem Batteriemodul in einer Reihe hintereinander angeordnet sein. Dadurch ist eine kompakte Anordnung von Kraftstofftank und Batteriemodulen in dem Batteriegehäuse möglich. Vorzugsweise können die ein oder mehreren Kraftstofftanks und die ein oder mehreren Batteriemodule hintereinander gestapelt angeordnet sein. Um insbesondere platzsparend in dem Fahrgestell des Hybridfahrzeugs integriert werden zu können, weist das Batteriegehäuse vorzugsweise eine flache, längliche Ausgestaltung auf, so dass das Batteriegehäuse niedrig aufbaut. In einem derartigen Batteriegehäuse können der Kraftstofftank und die ein oder mehreren Batteriemodule hintereinander gestapelt angeordnet sein.The at least one fuel tank and the one or more battery modules are preferably arranged together in one package, so that they form a unit. For example, the at least one fuel tank with the at least one battery module can be arranged in a row one behind the other. This enables a compact arrangement of the fuel tank and battery modules in the battery housing. The one or more fuel tanks and the one or more battery modules can preferably be stacked one behind the other. In order to be able to be integrated into the chassis of the hybrid vehicle in a space-saving manner, the battery housing preferably has a flat, elongated configuration, so that the battery housing has a low structure. In such a battery housing, the fuel tank and the one or more battery modules can be stacked one behind the other.

Weiter ist es auch möglich, dass Batteriemodule auch übereinander gestapelt angeordnet sind. Somit können ein oder mehrere Reihen von Batteriemodulen in dem Batteriegehäuse angeordnet sein, bei welchem die Batteriemodule sowohl hintereinander als auch übereinander gestapelt angeordnet sein können.Furthermore, it is also possible for battery modules to also be stacked one above the other. One or more rows of battery modules can thus be arranged in the battery housing, in which the battery modules can be arranged both one behind the other and stacked one above the other.

Um den mindestens einen Kraftstofftank und die ein oder mehreren Batteriemodule möglichst kompakt als ein Paket anordnen zu können, weist der mindestens eine Kraftstofftank vorzugsweise eine Außenkontur auf, welche an eine Außenkontur des mindestens einen Batteriemoduls angepasst sein kann. Ist beispielsweise die Außenkontur der Batteriemodule rechteckförmig ausgebildet, ist auch die Außenkontur des mindestens einen Kraftstofftanks rechteckförmig ausgebildet. Durch die aneinander angepasste Außenkontur können Kraftstofftank und Batteriemodul unmittelbar ohne Platzverluste in dem Batteriegehäuse angeordnet werden. Vorzugsweise kann der Kraftstofftank flächig anliegend an einem Batteriemodul angeordnet sein.In order to be able to arrange the at least one fuel tank and the one or more battery modules as compactly as possible as a package, the at least one fuel tank preferably has an outer contour which can be adapted to an outer contour of the at least one battery module. For example, if the outer contour of the battery modules is rectangular, the outer contour of the at least one fuel tank is also rectangular. Due to the mutually adapted outer contour, the fuel tank and battery module can be arranged directly in the battery housing without loss of space. The fuel tank can preferably be arranged lying flat against a battery module.

Der mindestens eine Kraftstofftank ist bevorzugt als Drucktank ausgebildet. Ist der Kraftstofftank als Drucktank ausgebildet, kann das vorzugsweise steif ausgebildete Batteriegehäuse genutzt werden, um mögliche Verformungen des Kraftstofftanks bei einem Überdruck zu reduzieren. Ist der Kraftstofftank als Drucktank ausgebildet, so kann er vorzugsweise für Drücke von bis zu circa +500 mbar ausgelegt sein.The at least one fuel tank is preferably designed as a pressure tank. If the fuel tank is designed as a pressure tank, the preferably rigid battery housing can be used to reduce possible deformations of the fuel tank in the event of overpressure. If the fuel tank is designed as a pressure tank, it can preferably be designed for pressures of up to approximately +500 mbar.

Zur Stabilisierung der Kraftstofftanks kann der mindestens eine Kraftstofftank ein oder mehrere in Richtung eines Innenraums des Kraftstofftanks ausgebildete Einbuchtungen und/oder mehrere an einer Innenseite des Kraftstofftanks ausgebildete Rippen aufweisen. Mittels der Rippen und/oder Einbuchtungen kann einem in dem Kraftstofftank entstehender Unterdruck und/oder Überdruck entgegengewirkt werden.To stabilize the fuel tanks, the at least one fuel tank can have one or more indentations formed in the direction of an interior of the fuel tank and / or several ribs formed on the inside of the fuel tank. A vacuum and / or overpressure which arises in the fuel tank can be counteracted by means of the ribs and / or recesses.

Um im Falle einer Beschädigung der Batteriemodule und/oder des Kraftstofftanks in dem Batteriegehäuse, beispielsweise bei einem Unfall des Hybridfahrzeugs, einen Druckausgleich in dem Batteriegehäuse erreichen zu können, beispielsweise bei einer Erwärmung der beschädigten Batteriemodule und/oder des Kraftstoffs in dem beschädigten Kraftstofftank, kann das Batteriegehäuse mindestens eine Entgasungsöffnung aufweisen. Die Entgasungsöffnung ist vorzugsweise an der Frontseitenwand oder Heckseitenwand des Batteriegehäuses ausgebildet, so dass verhindert werden kann, dass heißes Gas und gegebenenfalls in dem Gas entstehende Flammen seitlich in Richtung der Fahrzeugtüren des Hybridfahrzeugs aus dem Batteriegehäuse austreten können. In order to be able to achieve pressure compensation in the battery housing in the event of damage to the battery modules and / or the fuel tank in the battery housing, for example in the event of an accident of the hybrid vehicle, for example when the damaged battery modules and / or the fuel in the damaged fuel tank are heated the battery housing has at least one degassing opening. The degassing opening is preferably formed on the front side wall or rear side wall of the battery housing, so that it can be prevented that hot gas and any flames arising in the gas can escape laterally in the direction of the vehicle doors of the hybrid vehicle from the battery housing.

Bevorzugt weist das Batteriegehäuse mehr als eine Entgasungsöffnung auf, über welche unter Druck stehende Luft aus dem Batteriegehäuse entweichen kann. Mittels der Entgasungsöffnung ist ein kontrollierter und effizienter Druckabbau in dem Innenraum des Batteriegehäuses möglich.The battery housing preferably has more than one degassing opening, via which air under pressure can escape from the battery housing. Controlled and efficient pressure reduction in the interior of the battery housing is possible by means of the degassing opening.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Batteriegehäuse eine erste Entgasungsöffnung und eine zweite Entgasungsöffnung aufweist, wobei die erste Entgasungsöffnung an der Frontseitenwand des Batteriegehäuses und die zweite Entgasungsöffnung an der Heckseitenwand des Batteriegehäuses angeordnet sein kann. Ist sowohl an der Frontseitenwand als auch an der Heckseitenwand des Batteriegehäuses eine Entgasungsöffnung angeordnet, so kann eine Entgasung zu zwei Seiten des Batteriegehäuses erfolgen. Durch die Anordnung der Entgasungsöffnungen an der Frontseitenwand und der Heckseitenwand kann bei einem Überschlagen des Hybridfahrzeuges im Falle eines Unfalls ein Austreten insbesondere von sich in dem Batteriegehäuse ausbreitenden Kraftstoff, wenn der Kraftstofftank beschädigt ist, verhindert werden, da die Entgasungsöffnungen auch bei einer Überschlagsbewegung des Batteriegehäuses zusammen mit dem Hybridfahrzeug ihre Position in Bezug auf ihre Höhe nicht verändern. Ferner kann dadurch verhindert werden, dass aus dem Batteriegehäuse entweichendes Gas oder in dem Gas enthaltende Flammen in Richtung der Seitentüren des Hybridfahrzeugs austreten, so dass auch im Falle eines Unfalls die Fahrzeuginsassen vor dem austretenden Gas und gegebenenfalls entstehenden Flammen geschützt sind.It is preferably provided that the battery housing has a first degassing opening and a second degassing opening, wherein the first degassing opening can be arranged on the front side wall of the battery housing and the second degassing opening can be arranged on the rear side wall of the battery housing. If a degassing opening is arranged both on the front side wall and on the rear side wall of the battery housing, degassing can take place on two sides of the battery housing. The arrangement of the degassing openings on the front side wall and the rear side wall, in the event of an overturn of the hybrid vehicle in the event of an accident, can prevent, in particular, fuel which is spreading out in the battery housing and the fuel tank being damaged, since the degassing openings also occur when the battery housing overturns do not change their position in relation to their height together with the hybrid vehicle. Furthermore, this can prevent gas escaping from the battery housing or flames contained in the gas from escaping in the direction of the side doors of the hybrid vehicle, so that even in the event of an accident, the vehicle occupants are protected from the escaping gas and any flames that may arise.

Um zusätzlich zu einem Druckausgleich auch eine Flüssigkeitsdichtheit im Bereich der Entgasungsöffnung erreichen zu können, weist die mindestens eine Entgasungsöffnung vorzugsweise eine semipermeable Membran auf. Die semipermeable Membran kann sich beispielsweise über den gesamten Öffnungsquerschnitt der Entgasungsöffnung erstrecken, um diese entsprechend für Flüssigkeiten zu schließen und gleichzeitig für Gase, wie Luft, zu öffnen. Vorzugsweise ist an jeder Entgasungsöffnung eine semipermeable Membran angeordnet.In order to be able to achieve liquid tightness in the region of the degassing opening in addition to pressure equalization, the at least one degassing opening preferably has a semipermeable membrane. The semipermeable membrane can, for example, extend over the entire opening cross section of the degassing opening in order to appropriately close it for liquids close and at the same time open for gases such as air. A semipermeable membrane is preferably arranged at each degassing opening.

Um den Abstand zwischen Kraftstofftank und einem in dem Kraftfahrzeug angeordneten Verbrennungsmotor möglichst gering halten zu können, ist der mindestens eine Kraftstofftank bevorzugt benachbart zu der Frontseitenwand angeordnet. Durch eine derartige Positionierung des Kraftstofftanks können die Leitungen zwischen dem Kraftstofftank und dem Verbrennungsmotor möglichst kurz ausgebildet sein. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Kraftstofftank benachbart zu der Heckseitenwand angeordnet ist.In order to be able to keep the distance between the fuel tank and an internal combustion engine arranged in the motor vehicle as small as possible, the at least one fuel tank is preferably arranged adjacent to the front side wall. By positioning the fuel tank in this way, the lines between the fuel tank and the internal combustion engine can be made as short as possible. Alternatively, however, it is also possible for the fuel tank to be arranged adjacent to the rear side wall.

Bevorzugt ist es ferner vorgesehen, dass ein Aktivkohlefilter in dem Batteriegehäuse angeordnet ist. Der Aktivkohlefilter kann Kohlenwasserstoffe herausfiltern. Bevorzugt ist der Aktivkohlefilter zwischen dem Kraftstofftank und einer Wandung, beispielsweise der Frontseitenwand des Batteriegehäuses angeordnet.It is also preferably provided that an activated carbon filter is arranged in the battery housing. The activated carbon filter can filter out hydrocarbons. The activated carbon filter is preferably arranged between the fuel tank and a wall, for example the front side wall of the battery housing.

Zudem ist es möglich, dass zwei oder mehr Kraftstofftanks in dem Batteriegehäuse angeordnet sind, welche hintereinander und/oder übereinander und/oder nebeneinander gestapelt angeordnet sein können. Hierdurch kann auch bei mehreren Kraftstofftanks in dem Batteriegehäuse eine kompakte Anordnung der Kraftstofftanks erreicht werden.In addition, it is possible for two or more fuel tanks to be arranged in the battery housing, which can be arranged one behind the other and / or one above the other and / or next to one another. As a result, a compact arrangement of the fuel tanks can be achieved even with several fuel tanks in the battery housing.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt ferner mittels eines Hybridfahrzeugs, welches eine wie vorstehend beschriebene, aus- und weitergebildete Batterieeinheit aufweist. In Bezug auf die Vorteile des Hybridfahrzeugs wird auf die zur Batterieeinheit genannten Vorteile verwiesen.The object according to the invention is also achieved by means of a hybrid vehicle which has a battery unit which has been trained and developed as described above. With regard to the advantages of the hybrid vehicle, reference is made to the advantages mentioned for the battery unit.

Bevorzugt kann an einem Kotflügel eines Vorderrads oder eines Hinterrades des Hybridfahrzeugs ein Tankeinfüllstutzen angeordnet, welcher über eine Kraftstoffeinfüllleitung mit dem Kraftstofftank in dem Batteriegehäuse der Batterieeinheit verbunden sein kann. Durch eine derartige Anordnung des Tankeinfüllstutzens kann die Kraftstoffeinfüllleitung kürzer ausgebildet sein, da der Kraftstofftank vorzugsweise in Richtung der Fronseite des Hybridfahrzeugs angeordnet ist.A tank filler neck, which can be connected to the fuel tank in the battery housing of the battery unit via a fuel filler line, can preferably be arranged on a fender of a front wheel or a rear wheel of the hybrid vehicle. With such an arrangement of the tank filler neck, the fuel filler line can be made shorter, since the fuel tank is preferably arranged in the direction of the front side of the hybrid vehicle.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings using preferred embodiments.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Batterieeinheit gemäß der Erfindung,
  • 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Batteriegehäuses gemäß der Erfindung,
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung eines Kraftstofftanks gemäß der Erfindung, und
  • 4 eine schematische Darstellung eines Hybridfahrzeugs gemäß der Erfindung.
Show it:
  • 1 1 shows a schematic representation of a battery unit according to the invention,
  • 2nd 2 shows a schematic sectional illustration of a battery housing according to the invention,
  • 3rd is a schematic sectional view of a fuel tank according to the invention, and
  • 4th is a schematic representation of a hybrid vehicle according to the invention.

1 zeigt schematisch eine Batterieeinheit 100 für ein wie in 4 gezeigtes Hybridfahrzeug 200. 1 schematically shows a battery unit 100 for one like in 4th shown hybrid vehicle 200 .

Die Batterieeinheit 100 weist ein Batteriegehäuse 10 auf, innerhalb welchem mehrere Batteriemodule 11 zusammen mit einem Kraftstofftank 12, in welchem flüssiger Kraftstoff 13 gespeichert ist, angeordnet sind. Das Batteriegehäuse 10 umschließt den Kraftstofftank 12 und die Batteriemodule 11, so dass sowohl die Batteriemodule 11 als auch der Kraftstofftank 12 mittels des Batteriegehäuses 10 geschützt angeordnet sind.The battery unit 100 has a battery case 10th on within which several battery modules 11 together with a fuel tank 12 in what liquid fuel 13 is stored, are arranged. The battery case 10th encloses the fuel tank 12 and the battery modules 11 so that both the battery modules 11 as well as the fuel tank 12 by means of the battery case 10th are arranged protected.

Der Kraftstofftank 12 ist unmittelbar angrenzend an einem der Batteriemodule 11 angeordnet. Der Kraftstofftank 12 ist mit den Batteriemodulen 11 in einer Reihe hintereinander angeordnet. Der Kraftstofftank 12 ist mit den Batteriemodulen 11 in einem Paket angeordnet.The fuel tank 12 is directly adjacent to one of the battery modules 11 arranged. The fuel tank 12 is with the battery modules 11 arranged in a row one behind the other. The fuel tank 12 is with the battery modules 11 arranged in a package.

Anders als bei der hier gezeigten Ausgestaltung ist es auch möglich, dass Batteriemodule 11 nicht nur hintereinander, sondern auch nebeneinander und/oder übereinander gestapelt angeordnet sind. Ferner ist es auch möglich, dass nicht nur ein Kraftstofftank 12 in dem Batteriegehäuse 10 angeordnet ist, sondern es können auch zwei oder mehr Kraftstofftanks 12 in dem Batteriegehäuse 10 angeordnet sein, welche dann hintereinander und/oder übereinander und/oder nebeneinander gestapelt angeordnet sein können.In contrast to the configuration shown here, it is also possible for battery modules 11 are not only arranged one behind the other, but also stacked next to one another and / or one above the other. Furthermore, it is also possible that not only one fuel tank 12 in the battery case 10th is arranged, but it can also have two or more fuel tanks 12 in the battery case 10th be arranged, which can then be stacked one behind the other and / or one above the other and / or next to each other.

Wie in 1 zu erkennen ist, weist der Kraftstofftank 12 eine Außenkontur auf, welche an die Außenkontur der Batteriemodule 11 angepasst ist. Sowohl die Batteriemodule 11 als auch der Kraftstofftank 12 sind rechteckförmig bzw. kastenförmig ausgebildet. Der Kraftstofftank 12 weist die gleiche Länge und die gleiche Höhe auf wie die Batteriemodule 11. Lediglich hinsichtlich der Breite unterscheiden sich der Kraftstofftank 12 und die Batteriemodule 11 in ihren Außenabmaßen voneinander, wobei bei der hier gezeigten Ausgestaltung der Kraftstofftank 12 eine größere Breite aufweist als die einzelne Batteriemodule 11.As in 1 can be seen, the fuel tank 12 an outer contour, which is on the outer contour of the battery modules 11 is adjusted. Both the battery modules 11 as well as the fuel tank 12 are rectangular or box-shaped. The fuel tank 12 has the same length and height as the battery modules 11 . The only difference is the width of the fuel tank 12 and the battery modules 11 in their outer dimensions from each other, the fuel tank in the embodiment shown here 12 has a greater width than the individual battery modules 11 .

Die Batteriemodule 11 weisen jeweils ein Gehäuse auf, in welchem vorzugsweise mehrere Batteriezellen angeordnet sind, welche hier nicht gezeigt sind. Die Batteriemodule 11 dienen dazu, dem Hybridfahrzeug 200 elektrische Energie für den elektrischen Antrieb des Hybridfahrzeugs 200 zur Verfügung zu stellen.The battery modules 11 each have a housing in which a plurality of battery cells are preferably arranged, which are not shown here. The battery modules 11 serve the hybrid vehicle 200 electrical energy for the electrical drive of the hybrid vehicle 200 to provide.

Der Kraftstofftank 12 speichert flüssigen Kraftstoff, wie beispielsweise Benzin, für einen verbrennungsmotorischen Antrieb des Hybridfahrzeugs 200. The fuel tank 12 stores liquid fuel, such as gasoline, for the internal combustion engine drive of the hybrid vehicle 200 .

Der Kraftstofftank 12 ist aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet, wobei der Kraftstofftank 12 in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden kann. Dadurch, dass der Kraftstofftank 12 durch das Batteriegehäuse 10 geschützt ist, kann der Kraftstofftank 12 aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein, welches insbesondere eine geringe Schlagzähigkeit bzw. Schlagfestigkeit aufweist.The fuel tank 12 is formed from a plastic material, the fuel tank 12 can be produced in an injection molding process. Because of the fuel tank 12 through the battery case 10th is protected, the fuel tank 12 be made of a plastic material which in particular has low impact strength or impact resistance.

Ausgebildet ist der Kraftstofftank 12 als Drucktank. Zur Stabilisierung des Kraftstofftanks 12, insbesondere gegenüber Unterdruck, weist der Kraftstofftank 12, wie in der Schnittdarstellung in 3 zu erkennen ist, mehrere in Richtung des Innenraumes 14 des Kraftstofftanks 12 gerichtete Einbuchtungen bzw. Rippen 15 auf, welche an einer in Richtung Innenraum 14 gerichteten Innenseite 16 des Kraftstofftanks 12 ausgebildet bzw. angeordnet sind.The fuel tank is trained 12 as a pressure tank. To stabilize the fuel tank 12 , especially against negative pressure, the fuel tank 12 , as in the sectional view in 3rd there are several in the direction of the interior 14 of the fuel tank 12 directed indentations or ribs 15 on which one towards the interior 14 facing inside 16 of the fuel tank 12 are formed or arranged.

Wie in 2 gezeigt ist, weist das Batteriegehäuse (10) zwei Entgasungsöffnungen 17, 18 auf, über welche ein Druckausgleich zwischen einem Innenraum 19 des Batteriegehäuses 10 und außerhalb des Batteriegehäuses 10 erfolgen kann. Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung weist das Batteriegehäuse 10 zwei Entgasungsöffnungen 17, 18 auf, wobei die erste Entgasungsöffnung 17 an der Frontseitenwand 23 des Batteriegehäuses 10 und die zweite Entgasungsöffnung 18 an der Heckseitenwand 24 des Batteriegehäuses 10 angeordnet ist.As in 2nd is shown, the battery housing ( 10th ) two vent openings 17th , 18th on which pressure equalization between an interior 19th of the battery case 10th and outside the battery case 10th can be done. At the in 2nd shown embodiment has the battery housing 10th two degassing openings 17th , 18th on, the first vent opening 17th on the front wall 23 of the battery case 10th and the second vent opening 18th on the rear side wall 24th of the battery case 10th is arranged.

Die Entgasungsöffnungen 17, 18 an dem Batteriegehäuse 10 sind mittels einer semipermeablen Membran 22 verschlossen, welche Gas, wie Luft, durchlässt und gegenüber Flüssigkeiten sperrt, so dass keine Flüssigkeit in das Batteriegehäuse 10 über die Entgasungsöffnungen 17, 18 eintreten bzw. austreten kann.The degassing openings 17th , 18th on the battery case 10th are by means of a semipermeable membrane 22 sealed, which allows gas, such as air, to pass through and blocks liquids so that no liquid enters the battery housing 10th via the degassing openings 17th , 18th can enter or exit.

Im Falle eines Anstiegs der Temperatur in dem Kraftstofftank 12 und/oder in dem Batteriemodulen 11 und dadurch in dem Batteriegehäuse 10 kann über die Entgasungsöffnungen 17, 18 Gas, insbesondere Luft, entweichen. Steigt die Temperatur sehr stark an, kann es passieren, dass Kraftstoff 13 aus dem Kraftstofftank 12 in den Innenraum 19 des Batteriegehäuses 10 flie-ßen kann, wie in 2 schematisch angedeutet ist, und sich an den Batteriemodulen 11 entzünden kann. Die dabei entstehenden Gase können über die Entgasungsöffnungen 17, 18 des Batteriegehäuses 10 kontrolliert entweichen. Durch die Anordnung einer Entgasungsöffnung 17 an der Frontseitenwand 23 und einer Entgasungsöffnung 18 an der Heckseitenwand 24 des Batteriegehäuses 10 kann das Gas entfernt von den Fahrzeugtüren des Hybridfahrzeugs 200 entweichen. Dadurch kann ein Aussteigen und/oder Bergen von Fahrzeuginsassen im Falle eines Unfalls vereinfacht werden und die Gefahr eines Verletzens der Fahrzeuginsassen durch heißes, ausströmendes Gas reduziert werden. Durch die spezielle Positionierung der Entgasungsöffnungen 17, 18 an dem Batteriegehäuse 10 kann zudem die Gefahr des Auslaufens von Kraftstoff 13 aus dem Innenraum 19 des Batteriegehäuses 10 im Falle eines Überschlages des Hybridfahrzeugs 200 reduziert oder sogar verhindert werden.In the event of an increase in the temperature in the fuel tank 12 and / or in the battery modules 11 and thereby in the battery case 10th can through the vent openings 17th , 18th Gas, especially air, escape. If the temperature rises sharply, it can happen that fuel 13 from the fuel tank 12 in the interior 19th of the battery case 10th can flow as in 2nd is indicated schematically, and on the battery modules 11 can ignite. The resulting gases can pass through the degassing openings 17th , 18th of the battery case 10th escape controlled. By arranging a degassing opening 17th on the front wall 23 and a vent opening 18th on the rear side wall 24th of the battery case 10th can remove the gas from the vehicle doors of the hybrid vehicle 200 escape. This makes it easier to get out and / or recover vehicle occupants in the event of an accident and to reduce the risk of injury to vehicle occupants due to hot, escaping gas. Due to the special positioning of the degassing openings 17th , 18th on the battery case 10th can also increase the risk of fuel leakage 13 from the interior 19th of the battery case 10th in the event of a rollover of the hybrid vehicle 200 can be reduced or even prevented.

Innerhalb des Batteriegehäuses 10 ist der Kraftstofftank 12 unmittelbar benachbart bzw. angrenzend zu der Frontseitenwand 23 des Batteriegehäuses 10 angeordnet, so dass der Kraftstofftank 12 in mit dem Pfeil gekennzeichneten Fahrtrichtung des Hybridfahrzeugs 200 vorne angeordnet ist. Die Batteriemodule 11 sind ausgehend von der Frontseitenwand 23 des Batteriegehäuses 10 hinter dem Kraftstofftank 12 angeordnet.Inside the battery case 10th is the fuel tank 12 immediately adjacent to the front wall 23 of the battery case 10th arranged so that the fuel tank 12 in the direction of travel of the hybrid vehicle marked with the arrow 200 is arranged at the front. The battery modules 11 are starting from the front wall 23 of the battery case 10th behind the fuel tank 12 arranged.

Aus dem Batteriegehäuse 10 herausgeführt ist eine Kraftstoffleitung 25, über welche Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 12 hin zu einem hier nicht gezeigten Verbrennungsmotor geführt werden kann. Ferner ist aus dem Batteriegehäuse 10 eine elektrische Leitung 26 herausgeführt, welche die Batteriemodule 11 mit einem hier nicht gezeigten Elektromotor innerhalb des Hybridfahrzeugs 200 elektrisch verbinden kann.From the battery case 10th a fuel line is led out 25th , about what fuel from the fuel tank 12 can be led to an internal combustion engine, not shown here. Furthermore, from the battery case 10th an electrical wire 26 led out which the battery modules 11 with an electric motor, not shown here, within the hybrid vehicle 200 can connect electrically.

Zudem ist an dem Batteriegehäuse 10 eine Kraftstoffeinfüllleitung 27 angeordnet, über welche Kraftstoff 13 in den Kraftstofftank 12 eingefüllt werden kann. Wie in 4 zu erkennen ist, ist die hier gestrichelt dargestellte Kraftstoffeinfüllleitung 27 mit einem an einem Kotflügel 28 eines Vorderrads 29 des Hybridfahrzeugs 200 angeordneten Tankeinfüllstutzen 30 verbunden, über welchen ein Betanken des Kraftstofftanks 12 mit Kraftstoff 13 erfolgen kann.It is also on the battery case 10th a fuel fill line 27 arranged over what fuel 13 in the fuel tank 12 can be filled. As in 4th can be seen, the fuel fill line shown here in dashed lines 27 with one on a fender 28 a front wheel 29 of the hybrid vehicle 200 arranged filler neck 30th connected, via which a refueling of the fuel tank 12 with fuel 13 can be done.

BezugszeichenlisteReference symbol list

100100
BatterieeinheitBattery unit
200200
HybridfahrzeugHybrid vehicle
1010th
BatteriegehäuseBattery case
1111
BatteriemodulBattery module
1212
KraftstofftankFuel tank
1313
Kraftstofffuel
1414
Innenrauminner space
1515
Einbuchtung/RippeIndentation / rib
1616
Innenseiteinside
1717th
EntgasungsöffnungDegassing opening
1818th
EntgasungsöffnungDegassing opening
1919th
Innenrauminner space
2222
Semipermeable MembranSemipermeable membrane
2323
FrontseitenwandFront panel
2424th
HeckseitenwandRear side wall
2525th
KraftstoffleitungFuel line
2626
Elektrische LeitungElectrical line
2727th
KraftstoffeinfüllleitungFuel fill line
2828
Kotflügelfender
2929
VorderradFront wheel
3030th
TankeinfüllstutzenTank filler neck

Claims (15)

Batterieeinheit (100) für ein Hybridfahrzeug (200), mit einem Batteriegehäuse (10), welches eine in Richtung Frontseite (22) des Hybridfahrzeugs (200) gerichtete Frontseitenwand (23) und eine in Richtung Heckseite des Hybridfahrzeugs (200) gerichtete Heckseitenwand (24) aufweist, und mit mindestens einem in dem Batteriegehäuse (10) angeordneten Batteriemodul (11), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Batteriegehäuse (10) mindestens ein Kraftstofftank (12) angeordnet ist.Battery unit (100) for a hybrid vehicle (200), with a battery housing (10), which has a front side wall (23) directed towards the front side (22) of the hybrid vehicle (200) and a rear side wall (24) directed towards the rear side of the hybrid vehicle (200) ), and with at least one battery module (11) arranged in the battery housing (10), characterized in that at least one fuel tank (12) is arranged in the battery housing (10). Batterieeinheit (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftstofftank (12) aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist.Battery unit (100) after Claim 1 , characterized in that the at least one fuel tank (12) is formed from a plastic material. Batterieeinheit (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftstofftank (12) in einem Spritzgussverfahren oder in einem Blasformverfahren hergestellt ist.Battery unit (100) after Claim 2 , characterized in that the at least one fuel tank (12) is produced in an injection molding process or in a blow molding process. Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftstofftank (12) mit dem mindestens einem Batteriemodul (11) in einer Reihe hintereinander angeordnet ist.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the at least one fuel tank (12) with the at least one battery module (11) is arranged in a row one behind the other. Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftstofftank (12) eine Außenkontur aufweist, welche an eine Außenkontur des mindestens einen Batteriemoduls (11) angepasst ist.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the at least one fuel tank (12) has an outer contour which is adapted to an outer contour of the at least one battery module (11). Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftstofftank (12) als Drucktank ausgebildet ist.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the at least one fuel tank (12) is designed as a pressure tank. Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftstofftank (12) ein oder mehrere in Richtung eines Innenraums (14) des Kraftstofftanks (12) ausgebildete Einbuchtungen (15) und/oder ein oder mehrere an einer Innenseite (16) des Kraftstofftanks (12) ausgebildete Rippen (15) aufweist.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the at least one fuel tank (12) has one or more indentations (15) formed in the direction of an interior (14) of the fuel tank (12) and / or one or more on an inside (16) of the fuel tank (12) Has ribs (15). Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (10) mindestens eine Entgasungsöffnung (17, 18) aufweist.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the battery housing (10) has at least one degassing opening (17, 18). Batterieeinheit (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (10) eine erste Entgasungsöffnung (17) und eine zweite Entgasungsöffnung (18) aufweist, wobei die erste Entgasungsöffnung (17) an der Frontseitenwand des Batteriegehäuses und die zweite Entgasungsöffnung (18) an der Heckseitenwand (23) des Batteriegehäuses (10) angeordnet ist.Battery unit (100) after Claim 8 , characterized in that the battery housing (10) has a first degassing opening (17) and a second degassing opening (18), the first degassing opening (17) on the front side wall of the battery housing and the second degassing opening (18) on the rear side wall (23) of the battery housing (10) is arranged. Batterieeinheit (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Entgasungsöffnung (17, 18) eine semipermeable Membran aufweist.Battery unit (100) after Claim 8 or 9 , characterized in that the at least one degassing opening (17, 18) has a semipermeable membrane. Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kraftstofftank (12) in dem Batteriegehäuse (10) benachbart zu der Frontseitenwand (23) angeordnet ist.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 10th , characterized in that the at least one fuel tank (12) is arranged in the battery housing (10) adjacent to the front side wall (23). Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktivkohlefilter in dem Batteriegehäuse (10) angeordnet ist.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that an activated carbon filter is arranged in the battery housing (10). Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Kraftstofftanks (12) in dem Batteriegehäuse (10) angeordnet sind, welche hintereinander und/oder übereinander und/oder nebeneinander gestapelt angeordnet sind.Battery unit (100) according to one of the Claims 1 to 12 , characterized in that two or more fuel tanks (12) are arranged in the battery housing (10), which are arranged one behind the other and / or one above the other and / or next to one another. Hybridfahrzeug (200), mit einer nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildeten Batterieeinheit (100).Hybrid vehicle (200), with one according to one of the Claims 1 to 13 trained battery unit (100). Hybridfahrzeug (200) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Kotflügel (28) eines Vorderrads (29) oder eines Hinterrades des Hybridfahrzeugs (200) ein Tankeinfüllstutzen (30) angeordnet ist, welcher über eine Kraftstoffeinfüllleitung (27) mit dem Kraftstofftank (12) in dem Batteriegehäuse (10) der Batterieeinheit (100) verbunden ist.Hybrid vehicle (200) after Claim 14 , characterized in that a tank filler neck (30) is arranged on a fender (28) of a front wheel (29) or a rear wheel of the hybrid vehicle (200) and connects to the fuel tank (12) in the battery housing (10) via a fuel filler line (27) ) the battery unit (100) is connected.
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